CC BY
13
УДК 625.002 DOI: 10.17213/0321-2653-2016-4-18-23
УПРАВЛЕНИЕ ВУЗОВСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ НА ОСНОВЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВУЗА
ORGANIZATIONAL AND TECHNOLOGIC RELIABILITY OF UNIVERSITY ACTIVITY MANAGEMENT
© 2016 г. В.Д. Верескун, Е.Г. Шепилова
Верескун Владимир Дмитриевич - д-р техн. наук, профессор, ректор, кафедра «Теоретическая механика», Ростовский государственный университет путей сообщения. г. Ростов-на-Дону, Россия. E-mail: [email protected]
Шепилова Елена Григорьевна - канд. техн. наук, доцент, проректор по воспитательной работе и социальному развитию, кафедра «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте», Ростовский государственный университет путей сообщения. г. Ростов-на-Дону, Россия. E-mail: [email protected]
Vladimir Dmitrievich Vereskun - Doctor of Technical Sciences, professor, rector, department «Theoretical Mechanics», Rostov State Transport University, Rostov-on-Don, Russia. E-mail: [email protected]
Shepilova Elena Grigorievna - Candidate of Technical Sciences, assistant professor, vice-rector for educational work and social matters, department «Railway Automatics and Telemechanics», Rostov-on-Don, Russia. E-mail: she_rgups@ mail.ru
Формируется стратегия управления вузовскими процессами, ориентированная на учет системы критериев (вероятность безотказной работы, коэффициент готовности, надежность функционирования и др.), определяющих в совокупности вектор-критерий «организационно-технологической надежности функционирования» (ОТН) высшего учебного заведения. Предложено в состав критериев, обеспечивающих ОТН вуза, ввести показатели, по которым вуз признан неэффективным. Введено авторское определение уровня ОТН, учитывающее специфику объекта и предмета исследования: его априорную, вероятностно-статистическую неопределенность. В частности, осуществляется адаптация понятийного аппарата и инструментария ОТН к оценке качества и эффективности вузовских процессов. Исследуются факторы, влияющие на ОТН вузовской деятельности. Решать сформулированную многокритериальную задачу предлагается аддитивной сверткой частных критериев с учетом их граничных значений. Приведена методика многокритериального анализа и принятия оптимального решения при организации вузовской деятельности.
Ключевые слова: правление вузовскими процессами; организационно-технологическая надежность; критерии и уровень ОТН; факторы, влияющие на ОТН.
The article deals with formation of strategy of university processes management. This strategy is focused on consideration of criteria system (probability of fail-safe operation, readiness factor etc.) that collectively determines the vector-criterion of «organizational and technologic reliability of functioning» (OTR) of a university. The authors suggested adding to criteria ensuring the OTR of the university the indicators of its inefficiency. The authors introduced their own definition of OTR level that considers the specific features of object and subject of study: its prior, probable and statistic uncertainty. In particular, the conceptual construct and tools of OTR are fitted to quality evaluation and efficiency of university processes. The factors influencing on OTR of university activity are studied. The muliobjective problem formulated in the article could be solved by additive convolution of partial criteria with provision for their boundary values. The authors also show the methods for multiobjective analysis and optimal decision making when organizing the university activity.
Keywords: organizational and technologic reliability; university processes; criteria and level of the OTR; factors influencing on the OTR.
Постановка задачи управления вузовскими процессами
Реализуемые в вузе процессы (образовательные, научно-исследовательские, сопутствующие) в настоящее время анализируются с точки зрения требований методической и экономической эффективности [1, 2], однако в условиях нестационарности функционирования, жестких бюджетных ограничений этого недостаточно. Вузовские процессы должны быть маловосприимчивыми к воздействиям внешней и сбоям внутренней среды. Это актуализирует постановку задачи помехоустойчивого управления вузовскими процессами.
Реализация любой задачи управления требует аналитического задания цели (критерий управления) [3, 4], математического описания управляемого процесса и выбора (разработки) вычислительных процедур принятия решений [3, 5]. Учитывая сложность исследуемого объекта, следует ориентироваться на многокритериальную постановку задачи управления [4].
В технических системах (например, на железнодорожном транспорте [6], в строительстве [7, 8]) широко и эффективно используются понятия технической надежности и организационно-технологической надежности (ОТН). Цель настоящего исследования расширить сферу применения этих категорий на научную и образовательную деятельность в вузе. Актуальность этой постановки очевидна: в настоящее время при обучении, например, оцениваются скорость, объемы и прочность освоения знаний, но не исследуется этот процесс с точки зрения вероятности его реализации в полном объеме и в заданные сроки. Научные и образовательные процессы имеют свои характерные особенности, и перенос положений и выводов теории ОТН из технической сферы требует своего развития.
Анализ и авторское определение организационно-технологической надежности
Под надежностью в технике понимается свойство объекта (системы) сохранять во времени способность к выполнению заданных функций в заданных условиях эксплуатации. Состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией, называют работоспособным [8].
Под ОТН понимается способность технологических, организационных, управленческих решений обеспечивать достижение заданного результата некоторого производства в условиях случайных возмущений, присущих этому производству как сложной стохастической системе. Значение показателя ОТН во многих методиках представляет собой оценку вероятности выполнения проекта в установленный срок. Практика показывает, что в основу разработки принципов и методов ОТН проектирования должен быть заложен вероятностно-статистический подход [9].
Таким образом, согласно приведенным определениям, основная сущность ОТН заключается в «сохранении значений заданных параметров объекта (процесса) в пределах, установленных нормативно-технической документацией», и препятствием тому видятся «случайные возмущения, присущие сложным стохастическим системам».
Недостатки цитируемых определений:
1. Вышеприведенные определения даны для конкретных сфер деятельности (строительства в [8, 9], производственных объектов железнодорожного транспорта и путевого хозяйства в [6]). Нужно общесистемное определение, из которого все остальные вытекали бы как частные случаи, учитывающие конкретную специфику.
Например, как сформулировать ОТН для образовательной среды, научной деятельности? Очевидно, что разрабатывать в каждом случае собственную теорию ОТН не рационально. Нужно обеспечить системный подход и легкую адаптируемость полученных результатов к новой сфере деятельности базовых понятий и инструментов.
2. Исследуемые определения базируются на стремлении учета вероятностных характеристик объекта исследования. При этом упускается априорная неопределенность его функционирования, которая также снижает ОТН.
Ориентация на вероятностно-статистический инструментарий ОТН ограничивает возможности применения метода теми процессами, для которых доступна репрезентативная (типичная и достаточная по объему) выборка данных. Те же образовательные и научные процессы протекают в условиях постоянной реструктуризации, т. е. стационарных и длительных наблюдений для расчета вероятностных характеристик нет. Вместе с тем интуиция и опыт исследователя позволяют вводить так называемую субъективную вероятность в виде функции принадлежности нечетких множеств, что обеспечивает дальней-
шее развитие ОТН на базе теории нечетких множеств [10].
Эти замечания позволяют усовершенствовать категориальный аппарат исследования следующим определением ОТН.
1. Организационно-технологическая надежность системы или процесса - способность технологических, организационных, управленческих, экономических решений, вырабатываемых системой, обеспечивать достижение и поддержание заданного результата в некоторой сфере деятельности в условиях наличия неопределенностей и случайных возмущений.
2. Под ОТН научной и образовательной сферы будем понимать способность подразделений вуза (организационная, методическая, кадровая, материальная, финансовая) обеспечить выполнение установленных показателей в условиях рыночной неопределенности функционирования (изменение спроса и предложения на образовательные услуги в регионе и отрасли, действия конкурентов в сфере кадровой политики и др.), и демографических колебаний.
Следует рассматривать ОТН как по процессам (прием в вуз, реализация образовательных программ, проведение научных исследований), так и по отдельным подразделениям вуза (кафедры, факультеты, научные центры и пр.). Это позволит выработать соответствующие управляющие воздействия во всех сферах деятельности вуза.
Для определения ОТН системы пользуются методами теории надежности, основанными на анализе распределений совокупностей случайных величин — надежностей отдельных элементов комплекса.
Решение задачи управления вузовскими процессами
Повышение ОТН может достигаться различными путями: снижением величины факторов, влияющих на нарушение надежности функционирования системы (протекания процесса); проектированием систем, достаточно надежно функционирующих в условиях действия указанных факторов.
ОТН представляется не одним, а совокупностью показателей. На это указывает само определение ОТН, акцентируя внимание на совокупности «технологических, организационных, управленческих, экономических» вопросов. Полная характеристика ОТН, таким образом, задается вектором:
J — J ь J 2
, Jn
(1)
В качестве частных показателей ОТН могут выступать [6]: среднее время безотказной работы системы - J\, вероятность безотказного функционирования системы в течение заданного времени - J2, коэффициент готовности - J3, критерий надежности производственной системы -J4 и т.д.
В каждом конкретном случае набор частных критериев уточняется, учитывая внешнее окружение, проблемы текущего момента и внутренние особенности объекта управления. Например, для эффективных вузов (по оценке Минобр-науки РФ) актуальными являются критерии: J3 -коэффициент готовности к реализации программ развития экономики региона, отрасли; J4 -надежности их функционирования. Для вузов, находящихся в критической зоне «не полного соответствия требованиям эффективности», необходимо ввести дополнительно к перечисленным критерии-показатели, по которым этот вуз признан неэффективным. Это позволит «напрямую» учесть проблемные зоны развития вузов.
Для каждого показателя целесообразно ввести ограничения Jlгр, ниже которых соответствующий показатель не должен опускаться:
J i — J i гр .
Масштабирование частных критериев, если по смыслу задачи они не принадлежат промежутку [0; 1], осуществляется по формуле
J=J1/J1 тах •
Оперировать с вектором показателей ОТН не всегда удобно, поэтому предлагается далее ввести аналитически заданное понятие уровня ОТН - интегрального показателя ОТН (на уровне логико-лингвистического описания оно существует в [7]):
J (2)
где индекс суммирования / изменяется от 1 до п; Ji - масштабированные от 0 до 1 частные показатели ОТН; а — весовые коэффициенты частных показателей ОТН, которые в сумме составляют 1.
Преобразование произвольных коэффициентов важности частных показателей ОТН агпр (например, заданных экспертом в некоторой шкале) к виду, необходимому в соотношении (1), осуществляется по формуле
аг- а
1 пр
а
1 пр
(3)
Учитывая (2) и (3), можно сказать, что максимальное значение уровня ОТН (2) равняется 1 при всех частных показателях, также равных 1. Минимальное значение уровня ОТН равно 0. Таким образом, уровень ОТН выступает обобщенным, измеримым (рассчитываемым) показателем.
Назначение экспертом коэффициентов важности частных показателей ОТН агпр осуществляется, как и перечень учитываемых критериев, с учетом внешнего окружения и внутренних особенностей, проблем текущего момента объекта управления.
Рассмотрим некоторые из указанных выше частных показателей ОТН, указав предварительно на основные вузовские процессы (ВП), нуждающиеся в исследовании степени надежности их подготовки и реализации.
К ВП относятся: процесс мониторинга спроса и предложения образовательных услуг на рынке труда отрасли и региона; маркетинговая стратегия развития вуза, включающая рекламную кампанию; обучение студентов и слушателей по различным направлениям и предметам; проведение итоговых мероприятий (сессий, отдельных экзаменов, тестов и пр.); подготовка и переподготовка преподавательских кадров; организация научно-исследовательских работ (НИР); обеспечивающие процессы в вузе (уборка территории и помещений, ремонт помещений и оборудования, снабжение расходными материалами) и др.
Коэффициент готовности kг представляет собой отношение продолжительности безотказной работы системы за данный период ее функционирования к сумме продолжительности безотказной работы и отказов (сбоев или простоев) за тот же период времени [7]:
T
^ = " „
Т t от
i=1
Пример 1. Учебный курс по некоторой дисциплине содержит 72 ч аудиторных занятий. По причине болезни преподавателя потеряно 2 ч, остановка процесса обучения из-за эпидемии гриппа обошлась в 4 ч, выпало на праздники - 2 ч. То есть ^ = 8/9. Если заложить в расписание резервную неделю (управленческая мера), содержащую 4 ч занятий, то повысить коэффициент готовности можно до к^ = 17/18.
Критерий надежности производственной системы, который представляется в виде вероят-
ности того, что фактическое время Тф продолжительности выполнения работ не больше планируемого Тпл:
Р (Т ф < Т пл) .
Пример 2. К реализации научного гранта привлечено 4 сотрудника вуза. Экспертная оценка показала, что при этом составе Р (т ф < Т пл) =
= 0,8. Рекомендуется увеличить состав исполнителей гранта до 5 человек. Тогда при ряде допущений (например, объемы выполненных работ пропорциональны числу участников) можно рассчитывать на Р (т ф < Т пл) = 1.
Важнейшей количественной характеристикой надежности системы является вероятность безотказной работы в течение заданного времени t, определяемая по формуле
P(t) =
N - n(t)
N '
где N - число однородных элементов в начале работы; п{() - число отказавших (частично или полностью вышедших из строя) элементов за время работы t.
Вероятность безотказной работы является убывающей функцией времени и обладает свойствами: в начальный момент времени (при t = 0) р(0) = 1, а при t ^<х> функция р(0 стремится к нулю.
Пример 3. Лабораторное оборудование компьютерного класса состоит из 13 компьютеров. В исследуемом семестре в состоянии отказа пребывало в среднем 2 компьютера. То есть р = 2/13. При числе студентов в подгруппе 12 -13 человек лаборатория свое предназначение не выполняет. Следует или увеличить число компьютеров в лаборатории, или ускорить их ремонт, усилив отдел диагностики и ремонта, доведя этот показатель до приемлемой нормы.
На практике иногда более удобной характеристикой является вероятность отказа Q(t). Безотказная работа системы и появление отказа являются событиями, несовместимыми и противоположными, поэтому сумма их вероятностей равна 1. Следовательно,
Q (0 = 1- р (0.
Основные факторы, влияющие на ОТН (в рамках заявленных ВП)
Факторы, определяющие вероятностный характер научного и образовательного процессов
в высшей школе, можно классифицировать следующим образом [4, 5]:
- случайные факторы технического порядка: отказ компьютеров, системы интернет, лабораторного оборудования, выход из строя сетей энерго-и водоснабжения в помещениях вуза и т. п.;
- случайные факторы технологического порядка: непредвиденные изменения в расписании занятий, смещение сроков внедрения научных разработок, незапланированно низкий уровень подготовки студентов, появление непредвиденных работ и т. п.;
- случайные факторы организационного порядка: низкая исполнительская дисциплина сотрудников, несоответствие корпоративной культуры организации (вуза в целом, отдельного подразделения вуза) стилю и структуре управления, конфликты в организации и т. п.;
- случайные факторы природно-климатического порядка (в том числе массовые заболевания студентов и сотрудников);
- случайные факторы социального порядка: невыход специалиста на рабочее место, невыполнение производственного задания при полном обеспечении ресурсами, умышленная порча или хищение материалов, оборудования и т. п.
Влияние внешних и внутренних случайных факторов приводит к тому, что ход вузовского процесса отклоняется от ранее запланированного. В связи с этим управляющая система должна периодически вырабатывать (В) и реали-зовывать (Р) мероприятия, ликвидирующие отрицательные отклонения и обеспечивающие достижение объектом управления заданного результата.
Вероятность р выполнения этих действий системой управления на данном уровне руководства и определяет надежность функционирования данной системы р(и) [8]:
р (и) = р (В,Р) = р(в)рв(р), (4)
где р(В) - вероятность выработки системой решений, обеспечивающих достижение заданной цели системы; рв(Р) - вероятность реализации системой выработанных решений по достижению заданной цели системы.
Из выражения (4) следует, что процесс выработки решений и процесс их реализации можно рассматривать отдельно. Этот вывод определяет два направления в практике решения проблемы надежности: рассмотрение надежности выработки решений и обеспечение надежности функционирования системы в процессе реализа-
ции решений. То есть формула (4) позволяет дифференцировать фронт работ и ответственность руководства и профессорско-преподавательского состава вуза.
Реализация предложенного механизма управления вузовскими процессами, основанного на процедуре оптимизации комплексного критерия организационно-технологической надежности позволит преодолеть текущие проблемы функционирования отраслевых вузовских комплексов [11], выйти на инновационно-ориентированное их развитие [2].
Выводы
1. Осуществлена постановка задачи многокритериальной оптимизации вузовской деятельности по показателям ОТН.
2. Понятие ОТН адаптировано для образовательной среды, научной деятельности и с учетом различных видов неопределенности исследуемых ситуаций.
3. Проанализирован категориальный аппарат исследования и предложено в определении ОТН использовать понятие субъективной вероятности (функции распределения нечеткого множества).
4. Приведены вычислительные примеры использования идеологии ОТН в учебном и научном процессах вуза.
Литература
1. Асаул А.Н., Капаров Б.М. Управление высшим учебным заведением в условиях инновационной экономики / под ред. д.э.н, проф. А.Н. Асаула. СПб.: «Гуманистика», 2007. 280 с.
2. Шепилова Е.Г. Инновационное развитие отраслевых вузовских комплексов // Изв. Петербургского ун-та путей сообщения. 2015. № 3 (44). С. 223 - 228.
3. Интрилигатор М. Математические методы оптимизации и экономическая теория: пер. с англ. М.: Прогресс, 1975. 607 с.
4. Кацко И.А., Лыпарь Ю.И., Крепышев Д.А. Принятие решений при многих критериях - системный подход // Инновационные технологии в экономике и управлении. Таганрог: ТТИ ЮФУ, 2011. № 12(13). С. 89 - 93.
5. Арженовский С.В. Экономико-математическое моделирование системной динамики университетского комплекса // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2002. Спецвыпуск. С. 120 - 125.
6. Вереску н В.Д. Организационно-технологическая надежность и эффективность функционирования производственных объектов железнодорожного транспорта. Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2010. 256 с.
7. Расчет организационно-технологической надежности строительных систем: метод. указания к выполнению практических работ по дисциплине «Управление организационно-технологической надежностью транспортного строительства» для студентов дневной формы обучения специальности 271501 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей» / составитель С. А. Га-ланский. Самара: СамГУПС, 2015. 20 с.
8. Шалягин Г.Л., Потапова И.В. Организационно-технологическая надежность: методическое пособие по проведению практических занятий. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006. 52 с.
9. Nedavny O.I., Bazilevich S.V., Kuznetsov S.M. Assessment of organization aland technological reliability of project-construction Systems. Methods. Technologies. Assessment of organization aland technological. 2013. № 2 (18), p. 137 - 141.
10. Лябах Н.Н., Шабельников А.Н. Техническая кибернетика на железнодорожном транспорте: монография. Ростов н/Д : Изд-во СКНЦ ВШ, 2002.
11. Шепилова Е.Г. Репозиторий вуза - инструмент совершенствования его деятельности и коммерциализации интеллектуальной собственности // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2014. № 6. С. 139 - 142.
References
1. Asaul A.N., Kaparov B.M. Upravlenie vysshim uchebnym zavedeniem v usloviyakh innovatsionnoi ekonomiki [University Management in the Context of Innovative Economy]. S.-Petersburg, «Gumanistika» Publ., 2007, 280 p.
2. Shepilova E.G. Innovatsionnoe razvitie otraslevykh vuzovskikh kompleksov [Innovative Development of Industry-Specific University Complexes]. Izvestiya Peterburgskogo universitetaputei soobshcheniya, 2015, no. 3 (44), pp. 223 - 228. [In Russ.]
3. Intriligator M. Matematicheskie metody optimizatsii i ekonomicheskaya teoriya [Mathematical Optimization and Economic Theory. Translated from English]. Moscow, «Progress» Publ., 1975, 607 p.
4. Katsko I.A., Lypar' Yu.I., Krepyshev D.A. Prinyatie reshenii pri mnogikh kriteriyakh - sistemnyi podkhod [Multiple Criteria Decision Making - A System Approach]. Innovatsionnye tekhnologii v ekonomike i upravlenii, 2011, pp. 89 - 93. [In Russ.]
5. Arzhenovskii S.V. Ekonomiko-matematicheskoe modelirovanie sistemnoi dinamiki universitetskogo kompleksa [Economic and Mathematical Simulation of System Dynamics of University Complex]. Izv. vuzov. Sev.-Kavk. region. Tekhn. Nauki, 2002, Spetsvypusk, pp. 120 - 125. [In Russ.]
6. Vereskun V.D. Organizatsionno-tekhnologicheskaya nadezhnost' i effektivnost' funktsionirovaniya proizvodstvennykh ob"ektov zheleznodorozhnogo transporta [Organizational and Technologic Reliability and Efficiency of Railway Transport Industrial Facilities Functioning]. Novosibirsk, Izd-vo SGUPSa, 2010, 256 p.
7. Galanskij S.A. Raschet organizacionno-tehnologicheskoj nadezhnosti stroitel'nyh system [Calculation of Organizational and Technologic Reliability in Building Systems]. Samara, SamGUPS Publ., 2015, 20 p.
8. Shaljagin G.L., Potapova I.V. Organizacionno-tehnologicheskaja nadezhnost' [Organizational and Technologic Reliability: Instructional Guidelines for Practical Training]. Khabarovsk, Izd-vo DVGUPS, 2006, 52 p.
9. Nedavny O.I., Bazilevich S.V., Kuznetsov S.M. Otsenka organizatsionno-technologicheskoy nadezhnosti stroitelstva obyektov [Assessment of Organizational and Technological Reliability of Project Construction] // Sistemy. Metody. Tekhnologii. Nauch-nyy Zhurnal Bratskogo Gosudarstvennogo Universiteta [Systems. Methods. Technologies. Scientific Journal of Bratsk State University]. 2013. Nr. 2 (18). Pp. 137 - 141.
10. Ljabah N.N., Shabel'nikov A.N. Tehnicheskaja kibernetika na zheleznodorozhnom transporte [Technical Cybernetics in Railway Transport. Monograph]. Rostov-on-Don, Izd-vo SKNC VSh, 2002.
11. Shepilova E.G. Repozitorij vuza - instrument sovershenstvovanija ego dejatel'nosti i kommercializacii intellektual'noj sobstvennosti [Repository of University as Instrument for Improvement of Its Activity and Commercialization of Intellectual Property]. Izv. vuzov. Sev.-Kavk. Region, 2014, no. 6, p. 139 - 142. [In Russ.]
Поступила в редакцию 12 августа 2016 г.
